晶体的超精密抛光

超光滑表面在现代科学技术中具有重要意义。超精密抛光技术是实现超光滑表面的主要方法。本文对超光滑表面的概念、影响超精密抛光质量的因素、几种超精密抛光方法及其所能达到的抛光效果、抛光效果的测量与评价方法等进行了介绍。同时描述了超精密抛光的发展阶段。

超薄石英晶片超精密抛光实验的研究

为了解决超薄石英晶片高表面质量的加工问题,以及寻求一种高效低成本的加工方法,将一种新的超精密抛光工艺应用到超薄石英晶片的加工中。给出了加工过程中的抛光原理,制定出了在研磨和抛光过程中的最优实验条件,并对加工后超薄石英晶片的粗糙度和厚度做了详细的分析;讨论了磨粒的尺寸对表面粗糙度和材料去除率的影响,同时对加工过程的材料去除机理做了论述,以表面粗糙度和厚度为评价目标对超薄石英晶片的加工特性和表面质量进行了评价。研究结果表明:使用该实验的工艺加工超薄石英晶片可以得到厚度为99.4μm、表面粗糙度为0.82 nm的超光滑表面;同时,该研究还发现通过延长抛光时间可以减小石英晶片的表面残余应力,可有效控制石英晶片四角"翘曲"现象,得到更好的平面度和平行度。

超精密抛光自由曲面光学的表面生成

超精密抛光是一种新兴的用于制造高精度、高品质的自由曲面光学加工技术。该技术可突破其他自由曲面加工技术的限制,如飞刀铣削和快刀伺服加工的低效、非铁材料的局限等。然而,对超精密抛光中表面生成机理的理解,目前还不完善。探讨了超精密抛光过程中加工策略对表面生成的影响,进行了一系列抛光实验。研究结果表明:抛光表面的质量很大程度上依赖于加工过程条件及抛光策略的适当选择。抛光加工不仅可用于去除其他加工方式所产生的不利性刀纹,还可以产生功能性应用的结构性表面。该研究结果为深入理解超精密抛光自由曲面光学的表面生成机理,以及优化超精密抛光的表面质量,提供了重要依据和方法。

修正环型纳米级超精密抛光机智能控制系统的实现

针对现阶段抛光加工存在精度低、产品质量一致性差、成品率及生产效率低等问题 ,提出了一种适于高精度、高效率抛光加工的智能控制系统 。

用于超精密抛光机床的Spline+GLS定位误差补偿模型

针对三次样条插值定位误差补偿模型难达到超精密抛光机床大行程轴(1470 mm)的定位误差补偿精度要求问题,提出Spline+GLS定位误差补偿模型。首先,使用XL-80激光干涉仪测量超精密抛光机床直线电机轴的定位误差,建立三次样条插值定位误差补偿模型进行初补偿;然后,对补偿后的定位误差再次测量并建立最小二乘拟合定位误差补偿模型;最后,将两种定位误差补偿模型相连构成Spline+GLS定位误差补偿模型。在超精密抛光机床上进行补偿实验,结果表明,Spline+GLS定位误差补偿模型补偿后的最大定位偏差值较三次样条插值定位误差补偿模型下降约61.62%,且定位误差由86.12μm降低到0.5μm,满足超精密抛光机床的定位精度需求。

纳米级超精密抛光机控制系统的研制

简述超精密加工技术现状 ,介绍超精密平面抛光机的工作原理 ,分析达到纳米级超精密抛光的技术难点 ,并阐述了纳米级超精密抛光智能控制系统的实现。

基于DSP的超精密抛光机模糊控制系统设计

介绍了超精密抛光机的工作原理及其控制要求,通过控制规则可调整的模糊控制技术解决控制系统非线性与保证控制精度的方法,并应用DSP实现控制系统。

光盘模具镜面超精密抛光研究

为了获得超光滑光盘模具镜面,选用金刚石磨料抛光光盘模具。分析了金刚石粒度、分散介质与抛光盘硬度等因素对表面质量的影响。试验结果表明:采用0.1μm粒度的油性金刚石抛光液,硬度为20.8 HV的抛光盘,在合适的抛光工艺条件下可获得表面粗糙度Ra=0.57 nm,平面度Pv达到0.56μm的超光滑镜面。

用于蓝宝石材料加工的新型超精密抛光技术及复合抛光技术研究进展

超精密抛光是一种降低表面粗糙度,获得高表面质量和表面完整性的加工技术。蓝宝石作为典型的难加工硬脆材料,传统抛光方法存在表面会产生崩碎、划痕等损伤,表面质量难以得到保证以及加工效率低等问题。本文综述了应用于蓝宝石材料的磁流变抛光、水合抛光、化学机械抛光和激光抛光等技术的原理与特点及其研究现状,并分析了各抛光技术的优缺点;从表面质量、磨料与磨液、效率与成本等方面对各抛光技术进行比较;介绍了复合抛光技术在蓝宝石材料中的应用;最后重点展望了蓝宝石材料超精密抛光技术的下一步研究。

大尺寸自由曲面铝反射镜超精密抛光工艺

针对大尺寸自由曲面铝反射镜在单点金刚石车削(SPDT)后出现的划伤、波纹等缺陷,研究了抛光介质和加工参数对自由曲面铝合金超精密抛光结果的影响.利用Wyko NT9300白光干涉仪和VHX500超景深显微镜对AA6061铝合金抛光表面进行了检测,将抛光前后的表面形貌以及不同条件下的抛光结果进行了比较.实验中采用质量分数不同的金刚石油性悬浮液作为抛光液,采用羊毛轮作为抛光轮,在一台精密加工中心上先后进行了平面抛光和自由曲面抛光实验.实验结果表明,工件的表面粗糙度Ra由抛光前的144.59 nm降低到了抛光后的6.03nm,其中油性润滑剂在抛光过程中起微量去除和降低划擦几率的关键作用,使用优化的工艺参数在AA6061自由曲面上获得了理想镜面.

GaN 用衬底材料 LiGaO_2 晶体超精密抛光的初步实验

主要介绍了作为发光半导体ＧａＮ衬底材料的ＬｉＧａＯ２单晶超精密抛光方法及初步结果。利用聚氨酯抛光盘配合ＳｉＯ２悬浮液，采用机械化学抛光方法，已加工出表面粗糙度优于０．１ｍｍ，的超光滑表面。

钨及其合金超精密抛光研究进展

钨及其合金是当今高新技术产业重要的基础材料。近年来,科技的发展对材料表面质量提出了更高的要求,因此在特定条件下有必要对钨及其合金进行超精密抛光。聚焦高效、高质量、低损伤抛光,结合国内外相关研究,对适用于钨及其合金的超精密抛光方法如化学机械抛光(CMP)、电化学抛光(ECP)、磁流变抛光(MRF)、电流变抛光(ERP)、力流变抛光(FRP)进行了综述,阐述了各种抛光方法的加工原理、特点及其材料去除机理。从加工效率、加工精度、加工成本、环保等方面进行比较,概述了各种抛光方法的优势及其局限性。考虑到钨及其合金不同的应用需求,适用的抛光方法不尽相同。CMP、ECP主要用于钨及其合金的高效抛光,但存在抛光液污染的问题。MRF、FRP则可实现复杂曲面的超精密抛光,是较有前景的抛光新方法。最后从丰富理论体系、优化抛光工艺、注重经济环保3个方面对钨及其合金超精密抛光的发展趋势进行了展望。

亚纳米量级光滑表面的超精密抛光

软Ｘ射线光学的发展，对光学元件表面提出超光滑要求，为此我们开展了使用锡磨盘的超精密抛光方法研究。本文介绍锡磨盘磨削的实验装置及主要结果。利用这种方法已加工出表面粗糙度优于０．

CMP超精密抛光元件兆声波清洗工艺和应用

分析了CMP后电子元件表面清洗存在的问题,综述了CMP后清洗技术的发展现状,详细阐述了兆声波清洗技术的原理、工艺流程、工艺参数及特点,介绍了兆声波清洗在CMP超精抛光加工技术中的应用与前景。

碳化硅晶片的超精密抛光工艺

使用化学机械抛光(CMP)方法对碳化硅晶片进行了超精密抛光试验,探究了滴液速率、抛光头转速、抛光压力、抛光时长及晶片吸附方式等工艺参数对晶片表面粗糙度的影响,并对工艺参数进行了优化,最终得到了表面粗糙度低于0.1 nm的原子级光滑碳化硅晶片。

纳米级超精密平面抛光机工件微量去除的控制方法

研制了一种采用专家数据库智能控制系统的纳米级超精密平面抛光机,对几种功能陶瓷进行了平面抛光实验,并分析了修整环型抛光机抛光过程中工件材料的去除函数,即材料总去除量与抛光盘转数(抛光路径长度)之间的关系。

超光滑超精密玻璃抛光新技术

超光滑抛光玻璃表面粗糙度为纳米量级,超精密抛光加工精度达到分子级或原子级。超光滑和超精密抛光新技术包括数控小工具抛光、应力盘抛光、浴法抛光、磁流变抛光、离子束抛光、电子束抛光、激光抛光和等离子辅助抛光等。本文重点阐述采用20KeV、1×1014. ions/cm2和1×1016. ions/cm2的N+离子对钠钙硅酸盐和铅玻璃进行离子束抛光的原理与工艺,抛光后粗糙度仅为几十纳米。采用高束流脉冲电子束抛光时,当束流超过1012 W/cm2时,玻璃表面Griffith裂纹扩张,粗糙度反而增加,必须严格控制抛光时电子束能量。

超精密CMP电化学抛光试验台关键部件的设计

由于化学机械抛光(CMP)中机械和化学作用同时发生在芯片抛光过程中,因此,传统的电化学测试仪难以动态测试CMP中芯片表面成膜的过程。将传统CMP设备与电化学测试分析仪相结合,开发新型电化学CMP测设平台。研究关键部件抛光头和抛光盘的设计,采用ANSYS进行传感器弹性体的标定与设计,并进行电化学分析试验的验证。结果表明开发的测试平台数据采集稳定,工作平稳,基本达到设计目标。

核聚变堆用钨表面超精密抛光的研究现状与趋势

钨作为未来核聚变堆中最有前景的面向等离子体材料,在反应堆工况下将承受高能粒子的辐照冲击。表面质量的好坏会直接影响材料的氢/氦滞留行为和辐照损伤程度,进而影响聚变堆的安全性和可靠性。现阶段,针对钨的抗辐照改性研究主要着眼于材料的成分、结构和组织设计,关于机械加工对材料表面抗辐照改性的研究甚少。文章聚焦前沿科学问题,从机械加工角度分析核材料领域科学问题,结合国内外相关研究成果及核聚变堆用钨(PFM-W)的机械加工现状,阐述了PFM-W表面超精密抛光的必要性。通过对比不同抛光方法,提出了磁流变抛光和力流变抛光是较为适合PFM-W表面超精密加工的观点,并对未来PFM-W表面超精密抛光研究趋势进行了分析,重点在抛光方法的探索以及抛光后材料表面质量对抗辐照性能影响的研究。

晶体的超精密平面抛光

修正环型抛光机用于超精密平面抛光 ,并对沥青抛光进行了运动学分析。基于得到的方程式 ,发现在相同条件下 ,计算出的抛光量和平面度与 60mm直径的玻璃圆板工件的实验值非常一致。提出了用于改善抛光平行度的偏心分布载荷技术。获得了 1 A～ 2 A表面粗糙度及小于 2